Green Hydrogen and Biomethane Recovery from Slaughterhouse Wastes Using Temperature-Phased Anaerobic Co-Digestion

Unofficial AI-generated summary based on the public title and abstract. Not an official translation.

🔬研究者:Provides experimental evidence on synergistic effects of substrate mixing and phase separation for hydrogen and methane production from slaughterhouse waste.

🏢実務担当者:Can inform operational parameters for anaerobic digestion plants to optimize hydrogen and methane yields from organic waste streams.

🏛政策担当者:Supports policies promoting waste-to-energy and hydrogen production as part of decarbonization strategies.

急速な人口増加は、世界のエネルギー需要と廃棄物発生量を激化させている。食肉処理場廃棄物は重大な環境問題を引き起こしている。これを嫌気性消化などの技術を通じて再生可能エネルギーへ転換することは、環境影響を低減し、エネルギー転換を支援する持続可能な経路を提供する。本研究の主目的は、二相嫌気性共消化（TPAcD）プロセスを通じて、食肉処理場の半液体画分（S）、液体画分（L）、およびそれらの混合物（25%、50%、75%）の生分解性を調査することであった。回分式反応器は、2つの別個の微生物学的および熱的相で運転された。第一段階では、55 °Cの好熱性・酸生成段階において、生化学的水素ポテンシャル（BHP）試験を実施してグリーン水素生成を評価し、第二段階では、35 °Cの中温性・メタン生成段階において、生化学的メタンポテンシャル（BMP）試験を実施してバイオメタン生成を評価した。最も関連性の高い知見は、液体画分が水素回収を最大化する一方で、競合する代謝経路により全体的な収率は限定的なままであることを明らかにした。注目すべきは、25L:75S構成が加水分解を最適化し、可溶性CODが1280%増加し、半液体画分が好熱性・酸生成活性にとって重要な有機物リザーバーであることを確立したことである。後続段階では、酸生成前処理がメタン生成を有意に強化し、同じ25L:75S混合物が495.46 mL CH4/g VSの相乗的メタン収率を示した。理論上の相加的ポテンシャルに対するこの13.8%の改善は、戦略的な基質バランス調整が個々の原料の限界を克服し、逐次嫌気性消化におけるエネルギー回収を最大化することを確認している。これらの結果は、相分離型嫌気性共消化が食肉処理場廃棄物の価値化を改善する戦略としての可能性を強調している。

AI 翻訳（deepseek-v4-flash）。 正確を期す場合は下の原文を参照してください。

Rapid population growth is intensifying global energy demand and waste generation. Slaughterhouse waste is creating important environmental problems. Transforming this into renewable energy through technologies like anaerobic digestion offers a sustainable pathway to reduce environmental impacts and support the energy transition. The main objective of this study was to examine the biodegradability of the slaughterhouse semi-liquid fraction (S), slaughterhouse liquid fractions (L), and their mixtures (25%, 50%, and 75%) through a two-phase anaerobic co-digestion (TPAcD) process. Batch reactors were operated in two separate microbiological and thermal phases. In the first, a thermophilic 55 °C–acidogenic stage, biochemical hydrogen potential (BHP) assays were conducted to evaluate green hydrogen production, while in the second, a mesophilic 35 °C–methanogenic stage, biochemical methane potential (BMP) assays were carried out to assess biomethane generation. The most relevant findings revealed that while liquid fractions maximized hydrogen recovery, overall yields remained limited due to competitive metabolic pathways. Notably, the 25L:75S configuration optimized hydrolysis, with a 1280% increase in soluble COD, establishing the semi-liquid fraction as a critical organic reservoir for thermophilic–acidogenic activity. In the subsequent stage, the acidogenic pre-treatment significantly enhanced methanogenesis, where the same 25L:75S mixture exhibited a synergistic methane yield of 495.46 mL CH4/g VS. This 13.8% improvement over the theoretical additive potential confirms that strategic substrate balancing overcomes individual feedstock limitations, maximizing energy recovery in sequential anaerobic digestion. These results highlight the potential of phase-separated anaerobic co-digestion as a strategy to improve the valorization of slaughterhouse wastes.

• semanticscholar https://www.mdpi.com/2673-8783/6/2/27/pdf?version=1775562458first seen 2026-05-15 19:31:41 · last seen 2026-08-11 05:02:14